Paleontolog Emma Russell (Vera Farmiga) pracuje dla organizacji Monarch, która zajmuje się badaniem gigantycznych istot - tytanów. Pewnego dnia staje się świadkiem narodzin larwy Mothry. Tymczasem bazę naukowców atakują ekoterroryści pod wodzą Alana Jonaha (Charles Dance). Porywają Emmę i jej córkę Madison (Millie Bobby Brown), ale Mothrze udaje się uciec. Poszukując uprowadzonej, jej były mąż Mark (Kyle Chandler) wraz z zespołem Monarch trafia na Antarktydę. Uwolniony tam przez Jonaha trzygłowy tytan zwany Potworem Zero staje do walki z Godzillą. Jakiś czas później Emma wysyła naukowcom wiadomość. Twierdzi, że tytani muszą wrócić do życia, by naprawić szkody wyrządzone na Ziemi przez człowieka...